[发明专利]像素时钟生成器和成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及像素时钟生成器和成像装置。更具体地，本发明涉及在激光打印机、数字复印机等中使用的像素时钟生成器、以及包括该像素时钟生成器的成像装置。

背景技术

图36是传统成像装置的一般示意配置。如图36所示，从半导体激光器单元1009输出的激光由旋转多角反射镜1003扫描，并经由扫描透镜1002在作为要扫描的介质的光敏元件1001上形成光点。通过曝光光敏元件1001，在光敏元件1001上形成静电潜像。此时，光电检测器1004检测每条线上的激光。

相位同步电路1006基于由时钟生成电路1005生成的时钟，对每条线生成其相位与光电检测器1004的检测信号同步的像素时钟。相位同步电路1006将生成的像素时钟提供到图像处理单元1007和激光器驱动电路1008。

半导体激光器单元1009基于由图像处理单元1007生成的图像数据、以及由相位同步电路1006对每条线调节其相位的像素时钟，控制半导体激光器的发射时间。因此，半导体激光器单元1009控制光敏元件1001上的静电潜像的形成位置。

在这样的扫描光学系统中，扫描速度的波动导致图像的波动，从而劣化图像质量。具体地，在彩色图像中，由于主扫描方向上的每种色彩的点的位置失准，出现色彩偏移，从而劣化色彩可再现性和分辨率。因此，需要校正扫描速度的波动以获得高质量图像。

扫描速度的波动(误差)可以如下宽泛地分类：

(1)(对于每条扫描线)多角反射镜的每个表面的误差(以下，适当地称为“每个表面的误差”)

扫描速度的波动的因素包括从偏转器(如多角反射镜)的旋转轴到偏转反射表面的距离(换句话说，多角反射镜的离心率)的波动、以及多角反射镜的每个表面的不规则性。这种误差是具有几条线(例如，对应于多角反射镜的表面的数量的线数)的周期性的误差。

(2)由于平均扫描速度的波动的误差

平均扫描速度是用于扫描多角反射镜的每个表面的平均速度。扫描速度的波动的因素包括多角反射镜的旋转速度的波动、以及由于如温度、湿度和振动的各种环境波动而导致的扫描光学系统的波动。当温度等变化时，作为光源的半导体激光器的振荡波长改变。因此，由于扫描光学系统的色差，扫描速度有时变化。这种误差相对缓慢地变化。

例如，在多光束光学系统中，如在包括多个光源、并利用公共扫描光学系统以多个光束执行同时扫描的半导体激光器阵列中，出现以下扫描速度波动。

(3)每个光源的误差

每个光源的误差的主要因素包括光源的振荡波长之间的差、以及依赖于扫描光学系统的色差的扫描速度的波动。因为振荡波长依赖于每个光源而变化，所以(2)中描述的误差可能从一个光源到另一光源而不同。光束的扫描速度也由于光源的组装精度而不同。

在包括多个光敏体和扫描光学系统的多色成像装置(称为“串列型(tandem)”)中，下述扫描光学系统之间的扫描速度差显著影响图像质量。

(4)每个扫描光学系统的误差

每个扫描光学系统的误差的主要因素包括扫描光学系统的各部分的差的制造精度、差的组装精度、以及随着时间的经过的变形等。由于不同光源，也将出现(3)中所述的误差。因为平均扫描速度不同，所以也分别出现(1)和(2)中所述的误差。

在这样的成像装置中，一些装置共用扫描光学系统的一部分。然而，即使在这样的情况下，从光源到作为要扫描的介质的光敏元件的每个光路也不同。因此，在每个扫描光学系统中，出现误差。

为了校正扫描速度的误差，例如可基于扫描速度改变像素时钟的频率(例如，参见专利文献1(日本专利申请特开No.2001-183600))。这里，控制生成像素时钟的振荡器的频率，使得从扫描的开始到结束由像素时钟计数的数量可以是预定值(所谓的锁相环(PLL)控制)。

然而，在这样的传统技术中，执行相位比较的参见时钟的频率是一条线的频率。因此，与振荡的像素时钟的频率相比，该频率非常低(几千到几万)。因此，不能获得足够的PLL开环增益，从而不能获得足够的控制精度。

因为传统成像装置对于外部干扰易受影响，并且像素时钟的频率趋于变化。因此，不能生成精确的像素时钟。为了校正每个表面的误差，对每次扫描改变作为振荡器的压控振荡器(VCO)的控制电压。因此，要花费一些时间，直到像素时钟开始稳定地震荡。

还可以通过基于生成的高频时钟控制像素时钟的相位来校正扫描速度的误差(例如，参见专利文献2(日本专利申请特开No.2004-262101))。这里，控制像素时钟的相位，使得从扫描的开始到结束由高频时钟计数的数量可以是预定值。